replikačná vidlica (ori), jednosmerná-dvojsmerná replikácia

Σχετικά έγγραφα
Biochémia nukleových kyselín I

SLOVENSKÁ POĽNOHOSPODÁRSKA UNIVERZITA V NITRE FAKULTA AGROBIOLÓGIE A POTRAVINOVÝCH ZDROJOV KATEDRA GENETIKY A ŠĽACHTENIA RASTLÍN

DNA-riadená RNA-polymeráza (EC ) alebo DNA-riadená RNAnukleotidyltransferáza,

Ekvačná a kvantifikačná logika

Matematika Funkcia viac premenných, Parciálne derivácie

Nukleové kyseliny. Nukleové kyseliny sú polymérne reťazce pozostávajúce z monomérov, ktoré sa nazývajú nukleotidy.

Obvod a obsah štvoruholníka

3. Striedavé prúdy. Sínusoida

Kontrolné otázky na kvíz z jednotiek fyzikálnych veličín. Upozornenie: Umiestnenie správnej a nesprávnych odpovedí sa môže v teste meniť.

Start. Vstup r. O = 2*π*r S = π*r*r. Vystup O, S. Stop. Start. Vstup P, C V = P*C*1,19. Vystup V. Stop

Priamkové plochy. Ak každým bodom plochy Φ prechádza aspoň jedna priamka, ktorá (celá) na nej leží potom plocha Φ je priamková. Santiago Calatrava

Pevné ložiská. Voľné ložiská

Prechod z 2D do 3D. Martin Florek 3. marca 2009

ZADANIE 1_ ÚLOHA 3_Všeobecná rovinná silová sústava ZADANIE 1 _ ÚLOHA 3

1. Limita, spojitost a diferenciálny počet funkcie jednej premennej

KATABOLIZMUS LIPIDOV BIOCHÉMIA II TÉMA 05 DOC. RNDR. MAREK SKORŠEPA, PHD.

Vybrané kapitoly genetiky pre lesníkov

Cvičenie č. 4,5 Limita funkcie

Motivácia Denícia determinantu Výpo et determinantov Determinant sú inu matíc Vyuºitie determinantov. Determinanty. 14. decembra 2010.

Nukleové kyseliny a proteosyntéza

Praktikum z biochémie 2. vydanie, Sedlák, Danko, Varhač, Paulíková, Podhradský, 2007

Goniometrické rovnice a nerovnice. Základné goniometrické rovnice

Matematika 2. časť: Analytická geometria

KATEDRA DOPRAVNEJ A MANIPULAČNEJ TECHNIKY Strojnícka fakulta, Žilinská Univerzita

HASLIM112V, HASLIM123V, HASLIM136V HASLIM112Z, HASLIM123Z, HASLIM136Z HASLIM112S, HASLIM123S, HASLIM136S

Matematika prednáška 4 Postupnosti a rady 4.5 Funkcionálne rady - mocninové rady - Taylorov rad, MacLaurinov rad

TECHNICKÁ UNIVERZITA VO ZVOLENE. Prof. Ing. Dušan Gömöry, DrSc. GENETIKA

Citrátový cyklus a dýchací reťazec. Kristína Tomášiková

,Zohrievanie vody indukčným varičom bez pokrievky,

Harmonizované technické špecifikácie Trieda GP - CS lv EN Pevnosť v tlaku 6 N/mm² EN Prídržnosť

7. FUNKCIE POJEM FUNKCIE

Podnikateľ 90 Mobilný telefón Cena 95 % 50 % 25 %

Metodicko pedagogické centrum. Národný projekt VZDELÁVANÍM PEDAGOGICKÝCH ZAMESTNANCOV K INKLÚZII MARGINALIZOVANÝCH RÓMSKYCH KOMUNÍT

Život vedca krajší od vysnívaného... s prírodou na hladine α R-P-R

1. písomná práca z matematiky Skupina A

Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ M A T E M A T I K A

METABOLIZMUS FRUKTÓZY A GALAKTÓZY REGULÁCIA METABOLIZMU SACHARIDOV

Sylabus prednášok z Biochémie nukleových kyselín II

Jednotkový koreň (unit root), diferencovanie časového radu, unit root testy

KATALÓG KRUHOVÉ POTRUBIE

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

PRIEMER DROTU d = 0,4-6,3 mm

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

ΑΝΤΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΓΕΝΕΤΙΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ (DNA replication) Καθηγητής Δρ. Κωνσταντίνος Ε. Βοργιάς

M6: Model Hydraulický systém dvoch zásobníkov kvapaliny s interakciou

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Odporníky. 1. Príklad1. TESLA TR

Čo je molekulárna biológia?

Kontrolné otázky z jednotiek fyzikálnych veličín

Termodynamika. Doplnkové materiály k prednáškam z Fyziky I pre SjF Dušan PUDIŠ (2008)

16. Základne rovinné útvary kružnica a kruh

Modelovanie dynamickej podmienenej korelácie kurzov V4

C. Kontaktný fasádny zatepľovací systém

KOMUTATIVNI I ASOCIJATIVNI GRUPOIDI. NEUTRALNI ELEMENT GRUPOIDA.

Definícia parciálna derivácia funkcie podľa premennej x. Definícia parciálna derivácia funkcie podľa premennej y. Ak existuje limita.

BIO111 Μικροβιολογια ιαλεξη 8 Κυτταρικη ιαιρεση

1. Hlavné látky, v podobe ktorých sa privádza glukóza do organizmu:

VYBRANÉ BIOCHEMICKÉ A MOLEKULÁRNE-BIOLOGICKÉ METÓDY V LEKÁRSKOM VÝSKUME A MEDICÍNSKEJ DIAGNOSTIKE. Skriptá. Oľga Križanová

Analýza nukleových kyselín

Kompilátory. Cvičenie 6: LLVM. Peter Kostolányi. 21. novembra 2017

DOMÁCE ZADANIE 1 - PRÍKLAD č. 2

24. Základné spôsoby zobrazovania priestoru do roviny

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Μικροβιακή Γενετική. Αντιγραφή DNA. Διδάσκουσα: Επίκουρη Καθηγήτρια Αμαλία-Σοφία Αφένδρα

REZISTORY. Rezistory (súčiastky) sú pasívne prvky. Používajú sa vo všetkých elektrických

γραπτή εξέταση στo μάθημα ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Zateplite fasádu! Zabezpečte, aby Vám neuniklo teplo cez fasádu

ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 2004

ARMA modely čast 2: moving average modely (MA)

STATIKA STAVEBNÝCH KONŠTRUKCIÍ I Doc. Ing. Daniela Kuchárová, PhD. Priebeh vnútorných síl na prostom nosníku a na konzole od jednotlivých typov

Ποιες περιοχές εμφανίζουν υψηλή αλατότητα στο έδαφος

Τάξη: Γ Λυκείου Τμήμα: Βαθμός: Ονοματεπώνυμο: Καθηγητές:

u R Pasívne prvky R, L, C v obvode striedavého prúdu Činný odpor R Napätie zdroja sa rovná úbytku napätia na činnom odpore.

AerobTec Altis Micro

UČEBNÉ TEXTY. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Meranie a diagnostika. Meranie snímačov a akčných členov

Margita Vajsáblová. ρ priemetňa, s smer premietania. Súradnicová sústava (O, x, y, z ) (O a, x a, y a, z a )

Oxidačný stres v nádorových ochoreniach

23. Zhodné zobrazenia

Staromlynská 29, Bratislava tel: , fax: http: // SLUŽBY s. r. o.

SLOVENSKO maloobchodný cenník (bez DPH)

STREŠNÉ DOPLNKY UNI. SiLNÝ PARTNER PRE VAŠU STRECHU

KAGEDA AUTORIZOVANÝ DISTRIBÚTOR PRE SLOVENSKÚ REPUBLIKU

(1 ml) (2 ml) 3400 (5 ml) 3100 (10 ml) 400 (25 ml) 300 (50 ml)

Klasifikácia látok LÁTKY. Zmesi. Chemické látky. rovnorodé (homogénne) rôznorodé (heterogénne)

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

Rozsah hodnotenia a spôsob výpočtu energetickej účinnosti rozvodu tepla

ΤΡΟΦΟΠΕΝΙΕΣ ΚΥΡΙΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΣΤΗΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΝΤΟΜΑΤΑΣ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

PRUŽNOSŤ A PEVNOSŤ PRE ŠPECIÁLNE INŽINIERSTVO

Magneti opis i namena Opis: Napon: Snaga: Cena:

Biochémia hraničná vedná disciplína. Chemické deje. Podstata základných životných procesov Metabolizmus, rast, pohyb, dráždivosť, rozmnožovanie

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 2012

Elementi spektralne teorije matrica

ΓΕΝΙΚΗ ΦΥΣΙΚΗ IV: ΚΥΜΑΤΙΚΗ - ΟΠΤΙΚΗ

Molekulárna biológia a jej využitie v laboratórnej diagnostike na OKM FNsP Skalica a.s. Kos S., Kóňová L., Vašková M.,

Trapézové profily Lindab Coverline

Modul pružnosti betónu

Βιολογία Γενικής Παιδείας Β Λυκείου

Gramatická indukcia a jej využitie

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Transcript:

P4/1 Replikácia bakteriálneho (prokaryotického) genómu replikačná vidlica (ori), jednosmerná-dvojsmerná replikácia Dvojsmerná replikácia kruhovej chromozómovej DNA

P4/2 1. Iniciácia replikácie: rozoznanie miesta ori replikačnými proteínmi a vytvorenie replikačnej vidlice 2. Elongácia (predlžovanie) DNA reťazcov: pripájanie deoxyribonukleozid - 5 monofosfátov k 3 - koncu syntetizujúceho sa reťazca na matricovom reťazci 3. Terminácia replikácie: zakončenie replikácie príslušného replikónu v mieste ter, väzbou špecifického proteínu Tus nastane inhibícia helikázy, čím sa zastaví tvorba replikačnej vidlice Enzýmy podieľajúce sa na replikácii: DNA-polymerázy, DNA-ligáza, DNA-primáza, DNA-gyráza, DNA-helikáza

P4/3 DNA polymerázy: enzýmy katalyzujúce syntézu DNA z deoxibonukleozidfosfátov za prítomnosti DNA- alebo RNA-priméru, DNA-riadené-DNA-polymerázy (DNA-dependentné-DNA-polymerázy), polymerizácia musí začať vždy od 3 -konca krátkeho oligonukleotidu DNAalebo RNA - priméru. DNTP n + DNA n = 2 DNA n + npp an DNA-polymeráza I (Kornbergov enzým): m.h. 109 000, 600N/min., 400 molekúl v jednej bunke E.coli, DNA-primér, obsahuje aj 5-3 a 3-5 exonukleázovú aktivitu, DNA-polymerázy A. Katalyzuje replikáciu DNA v medzerách, ktoré zostaly medzi Okazakiho fragmentami, zároveň odstraňuje RNA-priméry svojou 5 -exonukleázovou aktivitou DNA-polymeráza II: m.h. 90 000, okrem polymerizačnej aktivity má aj 5-3 a 3-5 exonukleázovú aktivitu, DNA-polymerázy B DNA- polymeráza III: m.h. 900 000, je zložená z viacerých monomérov, komplexný enzým dosahuje rýchlosť polymerizácie 500 N/s, replikuje sa ním celá molekula DNA DNA-ligáza (polydeoxyribonukleotidsyntetáza): katalyzuje ligáciu polynukleotidov (vznik fosfodiesterovej väzby medzi 5 - koncom a 3 koncom reťazcov alebo fragmentov), spája Okazakiho fragmenty do súvislého polynukleotidového reťazca DNA-primáza (DnaG - proteín, DNA-riadená RNA-polymeráza): katalyzuje v spojení s primozómom syntézu RNA-primérov (oligoribonukleotidov), od ktorých 3 - koncov začína syntéza krátkych polydeoxiribonukleotidov - Okazakiho fragmentov, katalytický účinok je aktivovaný DnaB - proteínom DNA-helikázy: katalyzujú odvíjanie komplementárnych reťazcov DNA v smere 5-3 kde prebieha syntéza Okazakiho fragmentov (ruší vodíkove väzby, zároveň hydrolyzuje nukleozid - 5 - trifosfáty), helikáza I, II, III, IV, Rep-proteín, n, -proteín, DnaB-proteín, RecBCD-enzým, UvrAB-komplex DNA-gyráza: topoizomeráza II, počas semikonzervatívnej replikácii prevádza pred replikačnou vidlicou kladné nadzávitnice na záporné

P4/4 DNA-polymeráza III, PolIII * a-monomér- katalyzuje polymerizáciu (8N/s), nemá exonukleázovú aktivitu e-monomér - 5-3 -exonukleázová aktivita q-(théta) monomér stimuluje účinok e- exonukleáz g-monomér- viaže ATP katalytické jadro polymerázy: a-e-q, slabá polymerizačná reakcia, spojením dvoch jadier pomocou t- monomérov vznikne dimér (PolIII * ) s väčšou procesivitou (20N/s). naviazaním monomérov d, d, c, y na dimér g vznikne g-komplex d-(sigma) monomér-viaže sa na b d -monomér- stimuluje účinok monoméru b c (chí) monomér- viažu sa neho proteíny SSB y (psí)monomér- tvorí mosty medzi g a c b-svorka (posuvná svorka) zvyšuje procesivitu PolIII *, je zložená z dvoch jednotiek b, obopína dsdna a RNA primér, posúva sa za katalytickým jadrom a drží pohromade syntetizovaný reťazec DNA, svorka sa naviaže na reťazec DNA pomocou g-komplexu (g 2 dd cy, hydrolyzuje ATP a nakladá b-svorku v mieste RNA-primérov). bakteriálna bunka obsahuje 10-20 molekúl Pol III 500N/s

P4/5 Semidiskontinuálna syntéza dsdna pri replikácii...jeden reťazec sa syntetizuje na matrici kontinuálne až do konca (vedúci reťazec), druhý reťazec sa syntetizuje prerušovane cez Okazakiho fragmenty (O.f. krátky polydeoxyribonukleotid syntetizovaný na matricovom reťazci v smere 5-3 od 3 konca RNA priméra, 1000-2000N, opozdený reťazec), syntéza obidvoch reťazcov prebieha súčasne za katalytického účinku DNA-polymerázy III v smere pohybu replikačnej vidlice... ori každý O. f. vyžaduje vlastný RNA-primér, syntéza prebieha proti smeru replikačnej vidlice, RNA-priméry sa odbúrajú v smere 5-3 od 5 konca a vzniknuté medzery sa doplnia na matrici DNA tak, že O. f. sa predlžuje v medzere od 3 - konca Dvojsmerná replikácia bakteriálneho chromozómu

P4/6 Iniciácia replikácie Schéma štruktúry oric u E. coli rozpoznávací proces Špecifický proces - jedno miesto oric - raz za generačnú dobu - 245 bp musí byť rozpoznané medzi 4,6.10 6 bp. DnaA proteíny rozpoznávajú oric a zároveň ho otvárajú väzbou na AT páry, čím dochádza k narušeniu vodíkových väzieb-denaturácii. DnaB proteín v spoluúčasti DnaC proteínu sa naviaže na začiatok replikácie Odvíjanie reťaca DNA v smere 5-3 za vzniku replikačných vidlíc Väzba SSB proteínov na jednoreťazové DNA, udržujú matricové reťazce DNA v natiahnutom stave, bránia tvorbe vodíkových väzieb a vzniku dsdna

P4/7 Syntéza vedúceho reťazca DNA a Okazakiho fragmentov? (11 N) (1000-2000N) Ako môže DNA polymeráza III (dimérna molekula s dvomi katalytickými jadrami), ktorá sa pohybuje v smere replikačnej vidlice a v tomto smere syntetizuje aj vedúci reťazec DNA zároveň syntetizovať aj Okazakiho fragmenty, ktoré sa predlžujú v opačnom smere?

P4/8 Koordinácia syntézy vedúceho reťazca so syntézou Okazakiho fragmentov v smere pohybu replikačnej vidlice Predpokladaný mechanizmus: vytvorenie slučky Proces naloženia b-svorky na DNA pomocou g-komplexu

P4/9 a-monomér katalyzuje polymerizáciu (8N/s), nemá exonukleázovú aktivitu spojením dvoch jadier pomocou t-monomérov vznikne dimér (PolIII * ) s väčšou procesivitou (20N/s) naviazaním monomérov d, d, c, y na dimér g vznikne g-komplex b-svorka sa posúva za katalytickým jadrom a drží pohromade syntetizovaný reťazec DNA

P4/10 Procesivita DNA-polymerázy III v replikačnej vidlici Syntéza Okazakiho fragmentu trvá 1-2 sekundy, v bakteriálnych bunkách je dostatok molekúl b- svoriek, aby celý proces mohol prebiehať kontinuálne V procese syntézy Okazakiho fragmentov Pol III "skáče" medzi dvoma b svorkami, tj. medzi tou, ktorá je na konci O. f., ktorého syntéza skončila a tou, ktorá bola naložená na nový RNA-primér

P4/11 Tvorba súvislého reťazca z Okazakiho fragmentov

P4/12 Replikácia plazmidovej kruhovej DNA (obvod bakteriálneho chromozómu 1 mm, obvod F -plazmidu 31-32mm) je semikonzervatívna, semidiskontinuálna, väčšinou dvojsmerná Rep-proteín hydrolyzuje jednu fosfodiesterovú väzbu, čím sa uvoľní 5 -koniec pozitívneho reťazca, ktorý je vytlačovaný z kružnice s 3 koncom novo syntetizovaného reťazca Rep-proteín hydrolyzuje ešte jednu fosfodiesterovú väzbu v mieste ori kde sa spája vytlačený reťazec s novosyntetizovaným reťazcom Syntéza nového opozdeného reťazca cez Okazakiho fragmenty sa realizuje pomocou bunkových proteínov

P4/13 Replikácia konjugatívnych plazmidov počas konjugácie

P4/14 Replikácia eukaryotického genómu zvláštnosti replikácie chromozómovej (jadrovej) dsdna v prebieha len v S-fáze bunkového cyklu, vo fáze G 1 a G 2 prebieha len transkripcia a translácia v ndna predstavuje veľký súbor replikónov (každý má svoje ori), každý replikón sa replikuje len jedenkrát, nie súčasne ale v určitom poradí Eukaryotické DNA-polymerázy: v DNA-polymeráza a - v komplexe s DNA-primázou katalyzuje syntézu Okazakiho fragmentov pri replikácii ndna, nevyznačuje sa 3 fi5 -exonukleázovou aktivitou v DNA-polymeráza b - uplatňuje sa pri syntéze krátkych reťazcov pri reparácii DNA v DNA-polymeráza g - katalyzuje syntézu mitochondriálnej DNA v DNA-polymeráza d - syntéza vedúceho reťazca, dokončuje syntézu opozdeného reťazca, 5 fi3 - polymerázová a 3 fi5 - exonukleázová aktivita, väzba na proliferačný bunkový antigén (PCNA-proteín) v DNA-polymeráza e - neznáma funkcia

P4/15 Replikačná vidlica Nukleozóm je základná jednotka chromatínu: oktamér histónov (H2A, H2B, H3, H4) 2, jednu molekulu H1, 200 bp úsek DNA, ktorý tvorí dve otáčky okolo histonóveho oktaméru

P4/16 Priebeh replikácie eukaryotickej jadrovej dsdna Aktivácia iniciácie replikácie viažu sa sem proteíny s helikázovou, DNA-polymerázovou aktivitou Súbor proteínov zúčastňujúcich sa v mieste ori iniciácie replikácie sa označuje ako orizóm

P4/17-1 Porovnanie zložiek replizómu prokaryotických a eukaryotických buniek Biologický význam kružnicových molekúl dsdna, spočíva v tom že sa zreplikujú celé, bez skracovania ako to môže byť u lineárnych molekúl ds DNA. Replikácia kružnicového bakteriálneho chromozómu končí v bode, kde sa konce replikačnej vidlice zídu.

Nie je jasný mechanizmus, ktorý zaisťuje to, že na 3 -konci zostane segment pôsobiace ako primer pre ďalšiu replikáciu Telomeráza pôsobí tak, že sa prostredníctvom svojej RNA-zložky komplementárne spojí s primérom na 3 -nedoreplikovanom konci. S RNA sa potom komplementárne spájajú ďalšie nukleotidy, napr. vytvorením sekvencie TTGGGG (Tetrahymena thermophila), ktorej tamdemová repetícia sa potom vytvorí tak, že prichádza k niekoľkonásobnej tranlokácii telomerázy.

Telomeráza sa vyskytuje v rýchle deliacich sa bunkách (prvoky, kvasinky), nevyskytuje sa v somatických bunkách cicavcov, vyskytuje sa však v pohlavných, embryonálnych a tiež v nádorových bunkách 3 násobná translokácia Novo nahradené nukleotidy sú vyjadrené malými písmenami Telomerické sekvencie: v niektorých somatických bunkách človeka sa v závislosti na veku dľžka telomér skracuje (neobsahujú telomerázu). Skracovaním dľžky telomerických sekvencií je indukovaný opravný mechanizmus DNA, ktorým sa zastavuje bunkový cyklus (hypotéza). Telomeráza je však potrebná, aby mohlo bunkové delenie prebehnúť. Prítomnosť telomerázy v rakovinových bunkách človeka túto hypotézu podporuje. Mohlo by zastavenie aktivity telomerázy v týchto bunkách zapríčiniť tiež zastavenie ich delenia?

P4/21 Replikácia mtdna cicavcov (500-700 N) D-šmyčka je oblasť DNA v ktorej sa páruje krátky fragment DNA-primér s materským reťazcom, pričom vytesňuje rodičovský reťazec

Kontrolné otázky: 1. Charakterizujte enzýmy, ktoré sa podieľajú na replikácii bakteriálneho genómu 2. Vysvetlite mechanizmus replikácie bakteriálneho genómu 3. Replikácia eukaryotického genómu a enzýmy, ktoré sa na nej podieľajú 4. Vysvetlite mechanizmus zakončenia replikácie lineárnej ds DNA.